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Diese Erfindung betrifft ein Extrusionssystem.
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Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Extrusionssystem für Kunststoffmaterial zur Herstellung von Hohlkörpern wie beispielsweise Töpfchen und Flakons, wobei ein Extrudat aus erwärmtem Kunststoffmaterial hergestellt wird, um mittels aufeinanderfolgender Formgebungsvorgänge vorzugsweise durch Blasen geformt zu werden. Mittels Extrusionsverfahren für Kunststoffmaterial können hohle Kunststoffprodukte hergestellt werden, die von Behältern mit einem Fassungsvermögen von 5 ml wie Töpfchen für Kosmetikprodukte bis zu Behältern mit einem Fassungsvermögen von 1000 I wie IBCs reichen, die für den Transport von großen Mengen nicht abgepackter Flüssigprodukte genutzt werden.
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In den Industrieproduktionsanlagen weisen die Extrusionssysteme im Allgemeinen mehrere Extrusionsgeräte auf, die parallel arbeiten, sodass die Produktivität im System um einen Vervielfältigungsfaktor entsprechend der Zahl an installierten Extrusionsgeräten erhöht wird.
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In ihrer einfachsten Form bestehen die Extrusionsgeräte für Kunststoffmaterial aus einem externen Körper, der im Allgemeinen eine zylindrische Form aufweist, in dem ein interner Körper positioniert wird, sodass zwischen der Innenwand des externen Körpers und der Außenwand des internen Körpers ein ringförmiger Extrusionshohlraum definiert wird.
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Ausgehend von einem Basisrohstoff aus Kunststoffmaterial, der erwärmt, gemischt und dem chemische Zusatzstoffe hinzugefügt werden, wird ein Kunststoffgemisch hergestellt, das in den ringförmigen Hohlraum eingeführt wird, aus dem es in Form eines heißen, nahezu zylinderförmigen Extrudats aus Kunststoffmaterial austritt.
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Dieses heiße Extrudat wird dann in eine Blasform eingeführt, in der das Kunststoffmaterial dank der durch einen Luftstrahl herbeigeführten Verformungswirkung seine endgültige Form einnimmt.
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Zur Optimierung der Formgebungsvorgänge und um die Herstellung von Hohlkörpern mit originellen Formen zu ermöglichen, ist es oft notwendig, dass das Extrudat aus Kunststoffmaterial in seinen Querschnitten nicht homogen ist.
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Wenn beispielsweise ein würfelförmiger Behälter geformt wird, sollte das Extrudat aus Kunststoffmaterial am besten nicht dieselbe Dicke an allen Stellen seines Querschnitts aufweisen, denn durch die Blasvorgänge erfolgt der Übergang von einem Extrudat mit einem nahezu kreisförmigen Querschnitt zu einem Behälter mit einem quadratischen Querschnitt. Wäre die Materialverteilung über den gesamten, nahezu kreisförmigen Querschnitt des Extrudats einheitlich, würde das würfelförmige, hohle Produkt aufgrund des Dehnens und Streckens mittels Blasen an den Seitenflächen eine höhere Dicke aufweisen als an den Ecken zwischen den Seitenflächen.
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Bestünde dagegen die Möglichkeit, die Materialverteilung in den Querschnitten des nahezu zylinderförmigen Extrudats zu verändern, wäre es möglich, eine einheitlichere Verteilung des Kunststoffmaterials in allen Zonen des fertigen hohlen Produkts zu erzielen.
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Um diese Uneinheitlichkeit zu erhalten, sind heute Techniken bekannt, die Mittel zum Regulieren des hohlen Querschnitts des externen Körpers vorsehen, die es ermöglichen, Zonen zu schaffen, in denen Material in den Querschnitten des Extrudats mittels lokaler Verformungen des externen Körpers akkumuliert wird oder fehlt.
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Diese Verformungen werden durch die Betätigung mehrerer Antriebe erzeugt, die an geeigneten Stellen rund um den externen Körper angeordnet sind und kombiniert betätigt werden, sodass die gewünschten Uneinheitlichkeiten im Extrudat aus Kunststoffmaterial erzielt werden. Wenn die hohlen Kunststoffprodukte jedoch geringe Abmessungen aufweisen und es sich beispielsweise um Töpfchen für Kosmetikprodukte handelt, führt das Vorhandensein mehrerer Antriebe für jedes Extrusionsgerät zu Platzbedarfproblemen im gesamten Extrusionssystem. Einige Antriebe müssten nämlich zumindest teilweise zwischen zwei angrenzenden Geräten im Extrusionssystem eingesetzt werden, wodurch sich entsprechende Bereiche bilden würden, die im Hinblick auf die Produktivität des Extrusionssystems keinerlei betriebsame Wirkung haben. Das Vorhandensein mehrerer Antriebe führt zudem oft zu einer übermäßig komplexen Regelung der Extrusionssysteme, um Fertigprodukte optimaler Qualität herzustellen.
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Angesichts der Einfachheit bestimmter Kunststoffbehälter ist manchmal eine grundlegende Regelung ausreichend, um eine optimale Qualität des Fertigprodukts zu garantieren.
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Häufig ist jedoch die Regelung an mehreren Stellen des Extrusionsgeräts notwendig, um eine optimale Qualität des Fertigprodukts zu garantieren.
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In diesem Sinn ist es die Hauptaufgabe dieser Erfindung, ein Extrusionssystem mit hohem Wirkungsgrad, jedoch geringem Platzbedarf gegenüber herkömmlichen Extrusionssystemen bereitzustellen.
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Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Extrusionssystem bereitzustellen, das mit einem Regelungssystem versehen ist, das einfach aufzubauen und zu nutzen ist.
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Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Extrusionssystem bereitzustellen, das im Vergleich zu den komplexeren herkömmlichen Extrusionssystemen geringe Kosten aufweist.
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Diese Aufgaben werden in vollem Umfang vom Gegenstand dieser Erfindung erfüllt, der durch den Inhalt der unten aufgeführten Ansprüche gekennzeichnet ist.
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Diese und weitere Merkmale werden deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsformen, die als nicht einschränkende Beispiele in den beigefügten Zeichnungen erläutert sind. Es zeigt:
- - 1 das erfindungsgegenständliche Extrusionssystem auf vereinfachte Weise in einer perspektivischen Ansicht;
- - 2 ein Extrusionsgerät des Extrusionssystems aus 1 in einer perspektivischen Ansicht;
- - 3 das Extrusionsgerät aus 2 in einer ersten Ausführungsform in einem Schnitt nach Ebene CB;
- - 4 eine Einzelheit des Extrusionsgeräts aus 3 in einem Schnitt nach Ebene CB;
- - 5 die Einzelheit des Extrusionsgeräts aus 4 in einem Schnitt nach Ebene CB, wobei der Deutlichkeit halber einige Elemente weggelassen wurden;
- - 6 die Einzelheit des Extrusionsgeräts aus 4 in einem Schnitt nach Ebene CB, wobei der Deutlichkeit halber andere Elemente weggelassen wurden;
- - 7 das Extrusionsgerät in der Ausführungsform aus 3 in einem Schnitt nach Ebene AB;
- - 8 das Extrusionsgerät aus 2 in einer zweiten Ausführungsform in einem Schnitt nach Ebene CB;
- - 9 das Extrusionsgerät in der Ausführungsform aus 8 in einem Schnitt nach Ebene AB.
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Unter Bezugnahme auf 1 wurde mit dem Bezugszeichen 100 ein Extrusionssystem für Kunststoffmaterial für Hohlkörper bezeichnet. Dieses Extrusionssystem ist insbesondere konfiguriert, um mittels Extrusion ein Extrudat aus heißem Kunststoffmaterial herzustellen, das dann vorzugsweise mittels Blasen geformt wird, um das Fertigprodukt zu realisieren.
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Gemäß der Darstellung in 1 umfasst dieses Extrusionssystem 100 eine Extrusionsstation 101.
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Nach einem Aspekt dieser Beschreibung ist diese Extrusionsstation 101 mit mindestens einem Extrusionsgerät 1 versehen, das im Folgenden der Einfachheit halber als Gerät 1 bezeichnet wird.
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Insbesondere ist dieses mindestens eine Gerät 1 konfiguriert, um ein Extrudat 102 aus geschmolzenem Kunststoffmaterial herzustellen.
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In dieser Beschreibung ist unter dem Begriff Extrusion das Verfahren zum Herstellen und Ausstoßen einer vorgegebenen Menge an Kunststoffmaterial, vorzugsweise im flüssigen oder halb flüssigen Zustand in Form eines Extrudats mit einer festgelegten Form zu verstehen.
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Dieses Extrudat 102 besitzt vorzugsweise eine nahezu zylindrische bzw. kreisförmige Form.
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Insbesondere gemäß der Darstellung in 2 umfasst das Gerät 1 einen Rahmen 2.
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Der Rahmen 2 hat die Aufgabe, die anderen, zum Gerät 1 gehörenden Elemente, die im Folgenden beschrieben sind, zu stützen. Vorteilhafterweise garantiert der Rahmen 2 die Stabilität des Geräts 1.
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Im Allgemeinen könnte der Rahmen 2 auch andere Elemente des Extrusionssystems 100 stützen, die dem Gerät 1 bei der Ausführung seiner Funktionen helfen und im Folgenden beschrieben sind. Insbesondere gemäß der Darstellung in den 4 bis 6 umfasst das Gerät 1 einen externen hohlen Extrusionskörper 3.
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Dieser externe Körper 3 ist mobil oder fix mit dem Rahmen 2 gekuppelt. Dieser externe Körper 3 weist eine erste Achse Z1 auf, die sich längs entwickelt.
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Ebenfalls gemäß der Darstellung insbesondere in den 4 bis 6 umfasst das Gerät 1 einen internen Extrusionskörper 4.
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Dieser interne Körper 4 ist mobil oder fix mit dem Rahmen 2 gekuppelt. Dieser interne Körper 4 ist konfiguriert, um im externen Körper 3 enthalten zu sein, bzw. weist einen geringeren Platzbedarf im Vergleich zum Volumen des hohlen Abschnitts im Inneren des externen Körpers 3 auf. Der interne Körper 4 weist eine zweite Achse Z2 auf, die sich längs entwickelt.
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Vorzugsweise stimmt diese zweite Achse Z2 in Verwendung mit der ersten Achse Z1 des externen Körpers 3 überein.
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Die gegenseitige Positionierung zwischen dem internen Körper 4 und dem externen Körper 3 definiert einen ringförmigen Extrusionshohlraum 5. Dieser Hohlraum 5 ist konfiguriert, um von Kunststoffmaterial vorzugsweise im flüssigen oder halb flüssigen Zustand betroffen bzw. durchquert zu werden.
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Vorzugsweise ist mindestens entweder der externe Körper 3 oder der interne Körper 4 gegenüber dem Rahmen 2 entlang der jeweiligen ersten Achse Z1 und der Achse Z2 mobil.
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Diese gegenseitige Bewegung ermöglicht die Veränderung des Volumens des Hohlraums 5, wodurch somit den Strom von extrudiertem Kunststoffmaterial variiert wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Beschreibung umfasst das Gerät 1 einen ringförmigen Einsatz 6, der elastisch verformbar ist.
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Dieser ringförmige Einsatz 6 ist mit dem externen Körper 3 gekuppelt. Vorzugsweise weist dieser ringförmige Einsatz 6 eine kreisförmige Entwicklung auf, die sich im Wesentlichen quer zur ersten Achse Z1 des externen Körpers 3 entwickelt.
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Nach einem Aspekt definiert der ringförmige Einsatz 6 zumindest teilweise eine Wand des Extrusionshohlraums 5.
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Nach einer Ausführungsform ist der ringförmige Einsatz 6 aus Kunststoffmaterial gefertigt, beispielsweise aus Polypropylen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der ringförmige Einsatz 6 aus Metallmaterial gefertigt, beispielsweise aus Werkzeugstahl.
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Insbesondere gemäß der Darstellung in 5 umfasst der externe Körper 3 eine erste Aufnahme 3s.
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Vorzugsweise ist diese erste Aufnahme 3s an einem unteren Ende des externen Körpers 3 entlang der ersten Achse Z1 in einer vertikalen Ausdehnungsrichtung V positioniert.
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Mit anderen Worten ist die erste Aufnahme 3s in Verwendung am unteren Ende des externen Körpers 3s positioniert.
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Insbesondere ist die erste Aufnahme 3s konfiguriert, um den ringförmigen Einsatz 6 aufzunehmen.
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Dieser ringförmige Einsatz 6 wird somit in der ersten Aufnahme 3s positioniert und ist mit dem externen Körper 3 gekuppelt.
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Gemäß der Ausführungsform, die insbesondere in den 4 bis 6 dargestellt ist, umfasst der interne Körper 4 in seinem unteren Ende entlang der Richtung der zweiten Achse Z2 in der vertikalen Ausdehnungsrichtung V einen Unterbringungshohlraum 9, der eine ringförmige Lippe 10 definiert.
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Gemäß dieser Ausführungsform umfasst das Gerät 1 einen Stützkörper 11, der ausgelegt ist, um im Unterbringungshohlraum 9 untergebracht und am internen Körper 4 fixiert zu werden.
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In dieser Ausführungsform umfasst das Gerät 1 vorzugsweise Regelungsmittel 12, die betriebswirksam mit dem internen Körper 4 und dem Stützkörper 11 gekuppelt sind.
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Diese Regelungsmittel 12 sind konfiguriert, um den internen Körper 4 an der Lippe 10 entlang der Verformungsrichtung X zu verformen. Vorzugsweise ist diese Verformungsrichtung X nicht parallel zur Richtung der zweiten Achse Z2 angeordnet.
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Weiter bevorzugt verläuft diese Verformungsrichtung X im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der zweiten Achse Z2.
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Der durch die Regelungsmittel 12 durchgeführte Verformungsvorgang verändert die relative Position zwischen der Lippe 10 und dem externen Körper 3.
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Folglich wird auch die Dicke des Hohlraums 5 entlang der Verformungsrichtung X und somit die Dicke des Extrudats 102 verändert. Insbesondere gemäß der Darstellung in 6 weist der Stützkörper 11 eine Vielzahl an Öffnungen 13 auf.
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Vorzugsweise ist jede Öffnung dieser Vielzahl an Öffnungen 13 mit einem Gewinde ausgestattet.
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In der in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsform umfassen die Regelungsmittel 12 einen Rotationsteil 14, der durch eine der Öffnungen 13 führt, und einen Eingriffsteil 15.
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Vorzugsweise umfasst der Rotationsteil 14 eine Schraube, die ausgelegt ist, um mit einem Ende an die Lippe 6 anzuschlagen, und der Eingriffsteil 15 umfasst eine der Öffnungen 13 und eine Mutter, um mit der Schraube in Eingriff zu gelangen.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die Regelungsmittel 12 in komplexeren Ausführungsformen in der Verformungsrichtung X betätigt werden, nicht nur um die Dicke des Hohlraums 5 in dieser Richtung zu reduzieren, sondern auch damit sie betätigt werden können, um den Hohlraum 5 zu verbreitern.
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Insbesondere gemäß der Darstellung in 3 und 8 umfasst das Gerät 1 einen Antrieb 7.
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Der Antrieb 7 ist mobil oder fix mit dem Rahmen 2 gekuppelt und betriebswirksam mit dem ringförmigen Einsatz 6 verbunden.
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Nach einer ersten Ausführungsform ist der Antrieb 7 vom pneumatischen Typ.
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Nach einer zweiten Ausführungsform ist der Antrieb 7 vom elektrischen Typ.
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Nach einer dritten Ausführungsform ist der Antrieb 7 vom hydraulischen Typ.
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Der Antrieb 7 ist mit einer Nockenwelle 7C bzw. mit einer Welle mit verkeilten Exzenterteilen versehen und ausgelegt, um besondere Bewegungsgesetze auf die Elemente zu übertragen, die je nach der Form der vorhandenen Nocken damit in Berührung sind.
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Gemäß einem Aspekt ist die Nockenwelle 7C konfiguriert, um einen ersten Kolben P1 zu bewegen.
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Der erste Kolben P1 ist mit dem ringförmigen Einsatz 6 in Kontakt und konfiguriert, um den ringförmigen Einsatz 6 zu verformen.
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Insbesondere ist der erste Kolben P1 konfiguriert, um auf eine erste Zone D1 des ringförmigen Einsatzes 6 eine lokale Verformungskraft auszuüben, d. h. den ringförmigen Einsatz 6 in der Zone zu verformen, in der der erste Kolben P1 den ringförmigen Einsatz berührt.
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Gemäß der Darstellung in den 3 bis 8 dringt der erste Kolben P1 insbesondere in den externen Körper 3 ein, bis er den ringförmigen Einsatz 6 berührt und kann sowohl gegenüber dem Antrieb 7 als auch dem externen Körper 3 frei verschoben werden.
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Je weiter der erste Kolben P1 unter der Wirkung des Antriebs 7 in den externen Körper 3 eindringt, desto höher ist die Verformungswirkung, der der ringförmige Einsatz 6 ausgesetzt ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Beschreibung umfasst das Gerät 1 eine Kraftverschiebungsvorrichtung 8.
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Diese Verschiebungsvorrichtung 8 ist betriebswirksam mit dem ringförmigen Einsatz 6 und dem Antrieb 7 verbunden.
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Diese Verschiebungsvorrichtung 8 ist konfiguriert, um vom Antrieb 7, mit dem sie fix oder mobil gekuppelt ist, bewegt zu werden.
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Gemäß einem Aspekt ist die Verschiebungsvorrichtung 8 mit einem zweiten Kolben P2 ausgestattet, der ausgelegt ist, um den ringförmigen Einsatz 6 in einer zweiten Zone D2 zu berühren.
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Insbesondere verformt die Verschiebungsvorrichtung 8 bei ihrer vom Antrieb 7 geführten Bewegung durch den zweiten Kolben P2 lokal den ringförmigen Einsatz 6 in der zweiten Zone D2.
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Vorzugsweise ist die zweite Zone D2 verschieden von der ersten Zone D1. Nach einer Ausführungsform umfasst das Gerät 1 eine einzige Verschiebungsvorrichtung 8.
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Vorzugsweise ist die zweite Zone D2 des ringförmigen Einsatzes 6, die vom zweiten Kolben P2 der einzigen Verschiebungsvorrichtung 8 verformt wird, diametral entgegengesetzt zur ersten Zone D1 angeordnet, die vom ersten Kolben P1 verformt wird.
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Gemäß anderen Ausführungsformen umfasst das Gerät 1 eine Vielzahl von Verschiebungsvorrichtungen 8.
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Zum Beispiel, jedoch nicht einschränkend kann das Gerät 1 zwei Verschiebungsvorrichtungen 8 umfassen, von denen in einer Ansicht von oben die eine 120° im Uhrzeigersinn versetzt vom Antrieb 7 und die andere 120° gegen den Uhrzeigersinn versetzt vom Antrieb 7 angeordnet ist.
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Vorzugsweise befindet sich die zweite Zone D2, die von einer jeden Verschiebungsvorrichtung 8 verformt wird, in einer anderen Position als die erste Zone D1 (die vom ersten Kolben P1 verformt wird) und die zweiten Zonen D2, die von den übrigen Vorrichtungen der Vielzahl von Verschiebungsvorrichtungen 8 verformt werden.
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Nun wird eine erste Ausführungsform des Geräts 1 als nicht einschränkendes Beispiel in den Figuren im Schnitt 3 und 7 beschrieben. In dieser ersten Ausführungsform ist der Antrieb 7 mobil mit dem Rahmen 2 gekuppelt.
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Insbesondere ist der Antrieb 7 mobil auch mit dem externen Körper 3 und dem internen Körper 4 gekuppelt, die dagegen am Rahmen 2 fixiert sind (und nur die Möglichkeit haben, entlang der jeweiligen ersten bzw. zweiten Achse Z1, Z2 verschoben zu werden).
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In dieser Ausführungsform umfasst das Gerät 1 eine einzige Verschiebungsvorrichtung 8.
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In dieser ersten Ausführungsform ist die Verschiebungsvorrichtung 8 fest mit dem Antrieb 7 mittels mindestens einer Verbindungsschiene T (in den Figuren mittels zweier Schienen) angeschlossen, sodass der Antrieb 7 und die Verschiebungsvorrichtung 8 sich als einziges Aggregat bewegen.
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Vorzugsweise führt die mindestens eine Schiene T durch den externen Körper 3, beispielsweise durch ein Buchsensystem, mit dem der externe Körper ausgestattet ist.
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Vorteilhafterweise ist es so möglich, die Bewegung des Körpers des Antriebs 7 auf das Verschiebungssystem 8 zu übertragen und dabei die Abmessungen gering zu halten.
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In dieser ersten Ausführungsform ist die Nockenwelle 7C mit einem einzigen ersten Nocken C1 versehen, der ausgelegt ist, um den ersten Kolben P1 zu bewegen.
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Vorzugsweise besteht dieser erste Nocken C1 aus einer kreisförmigen Scheibe mit einem Symmetriezentrum, das von der Rotationsachse der Hauptwelle der Nockenwelle 7C in einer Ebene beabstandet ist, die quer zur Längsentwicklungsachse der Hauptwelle angeordnet ist.
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In dieser ersten Ausführungsform ist der ringförmige Einsatz 6 zudem am externen Körper 3 mittels mindestens eines Anschlusses fixiert, sodass Verschiebungen des ringförmigen Einsatzes 6 in einer Ebene, die quer zur ersten Achse Z1 verläuft, verhindert werden.
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In diesem Sinn ist der ringförmige Einsatz 6 stets zur Innenseite der ersten Aufnahme 3s des externen Körpers 3 zentriert.
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Gemäß der Darstellung in 7 ist der ringförmige Einsatz 6 am externen Körper 3 mittels eines ersten Anschlusses E1 und eines zweiten Anschlusses E2 fixiert.
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In dieser ersten Ausführungsform dringt der erste Kolben P1 in den externen Körper 3 ein, wenn der erste Kolben P1 vom ersten Nocken C1 bewegt wird, und verformt den ringförmigen Einsatz in der ersten Zone D1. Kraft des Vorhandenseins des ersten Anschlusses E1 und des zweiten Anschlusses E2 verhält sich der ringförmige Einsatz 6 elastisch wie eine Feder und übt auf den ersten Kolben P1 eine elastische Rückholkraft aus. Durch den ersten Kolben P1 wird diese Rückholkraft auf die Nockenwelle 7C und dann auf den Körper des Antriebs 7 ausgeübt.
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Unter der Wirkung dieser Rückholkraft verschiebt der Antrieb 7, da er gegenüber dem Rahmen 2 mobil ist, wodurch der Abstand zum externen Körper 3 erhöht oder reduziert wird.
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Da der Antrieb 7 und die Verschiebungsvorrichtung 8 angeschlossen sind, wird die Bewegung des Antriebs 7 auf die Verschiebungsvorrichtung 8 übertragen, die sich dem externen Körper 3 annähert (sich von diesem entfernt), wenn der Antrieb 7 sich vom externen Körper entfernt (sich diesem annähert).
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Diese Bewegung wird auch auf den zweiten Kolben P2 übertragen, der den ringförmigen Einsatz 6 berührt und den ringförmigen Einsatz 6 in der zweiten Zone D2 verformt.
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Vorzugsweise führen der erste Kolben P1 und der zweite Kolben P2 (oder die zweiten Kolben P2, wenn mehr als eine Verschiebungsvorrichtung 8 vorgesehen ist) dieselbe Verformungswirkung bzw. die Reduzierung oder Verbreiterung des ringförmigen Einsatzes in der jeweiligen ersten Zone D1 und der zweiten Zone D2 aus.
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Eine zweite Ausführungsform des Antriebs 1 ist auf vereinfachte, nicht einschränkende Weise in den 8 und 9 dargestellt.
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In dieser zweiten Ausführungsform ist der Antrieb 7 mit dem Rahmen 2 angeschlossen bzw. ist im Wesentlichen gegenüber dem Rahmen 2 unbeweglich.
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Insbesondere ist der Antrieb 7 fix mit dem externen Körper 3 und dem internen Körper 4 gekuppelt, sodass der Abstand zwischen dem Antrieb 7 und dem externen Körper 3 fix (d. h. konstant) ist.
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In der in 8 und 9 dargestellten Ausführungsform umfasst das Gerät 1 eine einzige Verschiebungsvorrichtung 8.
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In dieser zweiten Ausführungsform ist die Verschiebungsvorrichtung 8 mobil mit dem Antrieb 7 mittels mindestens einer verschiebbaren Verbindungsstange S gekuppelt, sodass sich die Verschiebungsvorrichtung 8 sowohl gegenüber dem Antrieb 7 als auch gegenüber dem externen Körper 3 bewegen kann.
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Vorzugsweise führt die mindestens eine verschiebbare Stange S durch den externen Körper 3, beispielsweise durch ein Buchsensystem, mit dem der externe Körper ausgestattet ist.
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Vorteilhafterweise ist es mit diesem System möglich, die Bewegung auf das Verschiebungssystem 8 zu übertragen und dabei die Abmessungen gering zu halten.
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In dieser zweiten Ausführungsform ist die Nockenwelle 7C mit einem ersten Nocken C1 versehen, der ausgelegt ist, um den ersten Kolben P1 zu bewegen, und einem zweiten Nocken C2, der ausgelegt ist, um die Verschiebungsvorrichtung 8 und somit den zweiten Kolben P2 zu bewegen.
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Vorzugsweise bestehen dieser erste Nocken C1 und der zweite Nocken C2 jeweils aus einer kreisförmigen Scheibe mit einem Symmetriezentrum, das von der Rotationsachse der Hauptwelle der Nockenwelle 7C in einer Ebene beabstandet ist, die quer zur Längsentwicklungsachse der Hauptwelle angeordnet ist.
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Weiter bevorzugt sind die zwei Symmetriezentren des ersten Nockens C1 und des zweiten Nockens C2 voneinander in einer Ebene beabstandet, die quer zur Längsentwicklungsachse der Hauptwelle angeordnet ist.
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Die Bewegungen des ersten Kolbens P1 und des zweiten Kolbens P2, die jeweils vom ersten Nocken C1 und vom zweiten Nocken C2 verliehen werden, werden somit durch zwei verschiedene, jedoch voneinander abhängige (getaktete) Bewegungsgesetze gesteuert, da ein einziger Antrieb 7 vorhanden ist, der nur eine Nockenwelle 7C in Drehung versetzt. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform garantiert das Vorhandensein des zweiten Nockens C2 vorteilhafterweise die Möglichkeit, dass die vom zweiten Kolben P2 auf die erste Zone D2 bewirkte Verformung anders als die Verformung ist, die vom ersten Nocken P1 auf die erste Zone D1 bewirkt wird.
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Nach einem weiteren Aspekt dieser Beschreibung umfasst die Extrusionsstation 101 eine Vielzahl von Extrusionsgeräten 1.
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In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist die Vielzahl von Extrusionsgeräten 1 in einer Reihe entlang Y-Linienrichtung angeordnet, d. h., dass die Geräte 1 zueinander ausgerichtet sind.
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Vorzugsweise sind die Antriebe 7 der Vielzahl von Extrusionsgeräten 1 alle auf derselben Seite der Y-Linienrichtung angeordnet.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass ein jedes Gerät 1 der Vielzahl von Extrusionsgeräten mit einem einzigen Antrieb 7 ausgestattet ist.
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Weiter bevorzugt sind die Antriebe 7 der Vielzahl von Extrusionsgeräten 1 entlang einer Richtung angeordnet, die parallel zur Y-Linienrichtung verläuft.
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Auf diese Weise werden die Gesamtabmessungen der Extrusionsstation 101 vorteilhafterweise auf ein Mindestmaß reduziert, denn die Verteilung (dargestellt in 1) garantiert die maximale volumetrische kompakte Ausführung der ganzen Station.
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Gemäß einem anderen Aspekt dieser Beschreibung umfasst das Extrusionssystem 100 eine Steuer- und Bedieneinheit 103, die betriebswirksam mit der Extrusionsstation 101 assoziiert und der Einfachheit halber im Folgenden als Einheit 103 bezeichnet ist.
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Diese Einheit 103 ist konfiguriert, um die Extrusionsstation 101 vorzugsweise mittels entsprechender elektrischer Signale zu steuern. Insbesondere ist die Einheit 103 konfiguriert, um einen jeden Antrieb 7 des mindestens einen Geräts 1, mit dem die Extrusionsstation 101 ausgestattet ist, zu steuern.
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Gemäß einer Ausführungsform, in der die Extrusionsstation 101 eine Vielzahl von Geräten 1 umfasst, steuert die Einheit 103 einen jeden Antrieb 7 der Vielzahl von Geräten 1 nach einer Logik, die für alle Antrieb 7 gleich ist.
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Auf diese Weise erfolgen die Einstellungen mittels der Betätigung der einzelnen Antriebe 7 synchron, und alle Geräte verhalten sich im Wesentlichen gleich.
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Gemäß einer Ausführungsform, in der die Extrusionsstation 101 eine Vielzahl von Geräten 1 umfasst, steuert die Einheit 103 einen jeden Antrieb 7 der Vielzahl von Geräten 1 unabhängig von den Antrieben 7. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine Diversifizierung des Verhaltens der Geräte 1, die in der Extrusionsstation 101 enthalten sind, die Extrudate 102 mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Realisierung von verschiedenen Produkten herstellen können.
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Auf diese Weise profitieren die Extrusionsstation 101 und das gesamte Extrusionssystem 100 von einer flexiblen Betriebsweise.
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Gemäß einem anderen Aspekt dieser Beschreibung umfasst das Extrusionssystem 100 einen Behälter 104, der betriebswirksam mit der Einheit 103 verbunden ist.
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Insbesondere ist der Behälter 104 konfiguriert, um ein Basiskunststoffmaterial 105 zu enthalten.
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Die Freigabe dieses Basiskunststoffmaterials 105 wird durch die Einheit 103 geregelt.
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Vorzugsweise umfasst dieses Basiskunststoffmaterial 105 in variablen Proportionen mindestens eins der folgenden Materialien: Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, Polykarbonat, Polymethylmethacrylat und thermoplastisches Polyurethan.
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Nach einem weiteren Aspekt dieser Beschreibung umfasst das Extrusionssystem 100 ein Heizgerät 106, das betriebswirksam mit dem Behälter 104, mit der Extrusionsstation 101 und der Einheit 103 verbunden ist.
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Dieses Heizgerät 106 ist konfiguriert, um das Basiskunststoffmaterial 105 zu erwärmen und es in den flüssigen oder halb flüssigen Zustand zu bringen.
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Die Einheit 103 ist konfiguriert, um das Heizgerät 106 zu steuern, sodass die optimale Temperatur für das vollständige Schmelzen des Basiskunststoffmaterials 105 garantiert wird.
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Nach dem Schmelzen wird das Basiskunststoffmaterial 105 in die Extrusionsstation 101 in deren Hohlraum 5 geführt, um in Form eines Extrudats 102 auszutreten.
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Die Eigenschaften des Extrudats 102 werden zumindest teilweise von den durch den ersten Kolben P1 und den zweiten Kolben P2 auf den ringförmigen Einsatz 6 eines jeden Geräts 1 der Extrusionsstation 101 durchgeführten Regelungswirkungen sowie durch die Einstellung etwaiger Regelungsmittel 12 bestimmt.
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Gemäß der Darstellung in 1 umfasst dieses Extrusionssystem 100 eine Formgebungsstation 107, die betriebswirksam mit der Extrusionsstation 101 und der Einheit 103 verbunden ist.
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Diese Formgebungsstation 107 ist konfiguriert, um das Extrudat 102 zu verformen und zu kühlen, sodass ein Hohlkörper einer vorgegebenen Form hergestellt wird.
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Vorzugsweise umfasst die Formgebungsstation 107 eine Blasvorrichtung, die mit hohlen Formen und einer Blasdüse ausgestattet und konfiguriert ist, um einen Luftstrahl zu erzeugen.
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Mittels der Nutzung von hohlen Formen und eines Luftstrahls kühlt und modelliert die Blasvorrichtung das Extrudat 102 in einer gewünschten Form des Fertigprodukts.
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Vorteilhafterweise weist das beschreibungsgegenständliche Extrusionssystem einen hohen Wirkungsgrad bei geringen Abmessungen im Vergleich zu den herkömmlichen Systemen auf, was dem Vorhandensein eines einzigen Antriebs zu verdanken ist, der die Regelung des Extrusionsgeräts an mehreren Stellen erlaubt.
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Das Vorhandensein eines einzigen Antriebs pro Extrusionsgerät garantiert auch eine erhebliche Kostenreduzierung im Vergleich zu den herkömmlichen Systemen.
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Das erfindungsgegenständliche Extrusionssystem weist vorteilhafterweise ein effizientes, einfach aufgebautes und zu nutzendes Regelungssystem auf.
